169578 (742463), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Используя приведенные оценки удельного выброса углерода с единицы площади, можно подсчитать, что на Атлантическом побережье США за счет уничтожения лесов с 1750 по 1950 г. было выброшено в окружающую среду от 22,4 Гт до 38,9 Гт углерода, или, в среднем, 30,7 Гт. Последняя цифра соответствует средней скорости выброса порядка 123 млн. т в год. Подобный же расчет для Русской равнины показывает, что с 1850 по 1980 г. в окружающую среду было выброшено от 16,6 до 28,8 Гт углерода, или, в среднем, 22,7 Гт, что соответствует скорости выброса 174 млн. т углерода в год. Это свидетельствует о более интенсивной в эти годы вырубке леса в России, чем в США. Если же взять период сведения лесов на Русской равнине за первую половину ХХ века, когда леса были уничтожены на 0,62 млн. км2, то скорость выброса углерода в окружающую среду составляла 224 млн. т. углерода в год.
Вклад эмиссии углерода в рост концентрации СО2 в атмосфере за счет сведения лесных экосистем в глобальном масштабе составляет от 35 до 50% в общем увеличении концентрации углекислого газа с 275 частей на миллион в доиндустриальный период до 350 в настоящее время. Эмиссия углекислого газа в атмосферу за счет сельского хозяйства была основной до 1950 г. В 1980 г. доля этой эмиссии снизилась до 25% (в обшей величине эмиссии) за счет роста сжигания ископаемого топлива, которое обусловило к этому времени выброс 5,3 Гт углерода в год.
Очень важно также то, что при уничтожении лесов, особенно при их сжигании, на каждую 1 Гт углекислого газа в окружающую среду поступает 80-120 млн. т СО, который быстро трансформируется в СО2, 8-16 млн. т метана (СН4), 1,016 млн. т неметановых углеводородов, 2 млн. т окислов азота и другие соединения.
Современные оценки чистой эмиссии углекислого газа в атмосферу за счет вырубки леса колеблются от 1,5 до 2,4 Гт углерода в год. Но чистая эмиссия углерода в атмосферу за счет разрушения естественных экосистем (включая лесные) представляет собой разницу между полным выбросом углерода в результате разрушения биоты и поглощения его еще сохраняющимися на суше и в океане естественными экосистемами. По современным оценкам, общий выброс углерода из разрушающихся естественных экосистем в настоящее время ежегодно составляет 6,2 Гт углерода, из которых 5,1 Гт поглощают сохранившиеся естественные экосистемы суши и океана. Следовательно, чистая эмиссия углерода в атмосферу равняется 1,1 Гт. Выброс СО2 в атмосферу за счет сжигания ископаемого топлива в начале ХХI века составляет величину порядка 5,9 Гт углерода в год. Таким образом, суммарный выброс углерода в атмосферу за счет антропогенной деятельности достигает 12,2 Гт углерода в год, из которых 2,5 Гт поглощают сохранившиеся естественные экосистемы суши и 7,3 Гт – экосистемы океана, а 2,2 Гт углерода накапливается ежегодно в атмосфере.
Тотальное уничтожение естественных экосистем, в особенности самых продуктивных лесных экосистем, от которых зависит круговорот биогенов, почти на всем протяжении существования цивилизации оставался вне поля зрения не только большинства людей, но и тех, кто занимается сельским хозяйством. Хотя уже во второй половине XIX века создаются первые лесные службы в Европе, лесоводство с начала и до сегодняшнего дня своей главной задачей рассматривает получение максимальной продукции стволовой древесины при минимальных затратах на воспроизводство леса, совершенно не уделяя внимания его экологической роли.
Удивительно, что до сих пор не только множество людей, но и большинство «экологов» не замечают и не понимают, в чем заключаются основные глобальные изменения окружающей среды, которые произвел человек за время существования цивилизации, в особенности в ХХ веке. Эта не масса загрязнений, воздействие которых люди стали особенно сильно ощущать в наши дни. Это не изменение климата в сторону потепления, связь которого с антропогенным воздействием пока не обоснована достоверно. Самое главное изменение, которое произвел человек, - это нарушение естественных экосистем, прежде всего лесных, на огромных пространствах суши. Если к 1900 г. было нарушено только 20% территории с естественными экосистемами, то к концу ХХ века естественные экосистемы были практически разрушены и уничтожены на 63% поверхности континентов без учета поверхностей суши, покрытых льдами.
Такое поведение человека в отношении естественной биоты, естественных экосистем произошло в силу глубокого невежества, незнания законов функционирования биоты как системы. К сожалению, биология, достигнув больших успехов в познании отдельных организмов, популяции, физиологии, генов, клеточного строения, уйдя в глубины, не сумела посмотреть на биоту как на единую систему. Опоздание с естественнонаучным познанием законов биоты стало одной из причин, которые привели человечество к ситуации экологического кризиса и высокому уровню глобальной экологической опасности. Такой наивно-прагматический подход господствует и сейчас в умах большинства людей, не позволяя адекватно оценивать те основные изменения, которые совершил человек в историческое время.
Еще одна причина неумения правильно оценить основные экологические изменения связана со стереотипами модерна, который поставил человека и его свободу в центр мира и сформировал вседозволенность по отношению к природным экосистемам.
Иногда, в противовес модернистскому мышлению, говорят о «восточных» миропониманиях, религиозно-философских концепциях, в которых человек не ставился выше природы. Однако хозяйственная практика восточных народов ничем не отличалась и не отличается сейчас от практики западного модерна: они также успешно разрушили свои естественные экосистемы. Так, в Индии остался только 1 % территорий с ненарушенными экосистемами, в Китае - 20%, но это в основном Тибет, пустыни и часть лесов в Маньчжурии. В других странах Юго-Восточной Азии таких территорий осталось существенно менее 10% и сейчас они варварски уничтожаются. Это показывает, что восприятие «природы» в восточных концепциях – это нечто отличное от понимания необходимости сохранения естественных экосистем.
Между тем, исследования конца ХХ века показали, что жизнь, материализованная в биоте, и биота, структурированная специальным образом, - это механизм, который регулирует и стабилизирует как себя, так и окружающую среду, и разрушение этого механизма сначала порождает экологическую опасность на локальном уровне, а затем, с ростом разрушения, - на региональном. На рубеже XIX и ХХ веков возникла глобальная экологическая опасность, которая реализовалась в виде потери устойчивости окружающей средой.
1.2 Источники региональной экологической опасности
К региональным аспектам экологической опасности относится трансграничный перенос загрязнений, когда с естественными воздушными и водными потоками загрязнения из источников в пределах одного государства переносятся на территорию другого, или других государств и образуется единое, т.е. совместно с территорией государства-реципиента, поле загрязнения, которое может охватывать большой регион, а в ряде случаев весь земной шар.
Химический состав атмосферы всегда находился в равновесии с устойчиво развивающейся жизнью, которая материализована в биоте. Глобальные изменения естественного характера, как, например, наступление и отступание ледников, крупные извержения вулканов, естественные экосистемы обычно быстро выводят на новый уровень равновесия, или очень быстро возвращают окружающую среду к норме.
Человек выбрасывает в атмосферу загрязнения, которые представляют так называемые малые составляющие атмосферы, или минорные газы. Тем не менее эти выбросы, как показывают данные наблюдений и исследования древнего воздуха, заключенного в пузырьках в ледяных кернах из скважин в Антарктиде и Гренландии, с рубежа XIX и ХХ веков накапливаются в атмосфере со все большей скоростью и дестабилизируют ее. В. свою очередь, дестабилизация атмосферы ведет к дестабилизации экосистем, здоровья человека и климата, а также разрушению сооружений.
Приземные воздушные массы, с которыми перемещаются атмосферные загрязнения, в зависимости от размера территории страны - источника загрязнения обеспечивают трансграничный перенос, а, следовательно, региональное загрязнение при времени жизни поллютанта от 1 дня до недели. Если же время жизни химических веществ превышает 1 месяц, то обеспечивается полушарный уровень загрязнения атмосферы. Глобальный уровень обеспечивается при времени более 6 месяцев. Если время жизни поллютанта в атмосфере превышает 12 месяцев, то такое вещество может вступать в обмен между тропосферой и стратосферой, поэтому такие вещества, как фреоны (хлорфторуглероды) и окислы азота, могут воздействовать на стратосферный озоновый слой.
Перенос атмосферных загрязнений тесно связан с высотой труб предприятий – источников загрязнения. Чем выше трубы (а сейчас нередко они достигают 300 м), тем дальше переносятся загрязнения. Важнейшую роль в их переносе играют и крупномасштабные (синоптического масштаба) циркуляционные явления – циклоны и антициклоны, продолжающиеся в среднем около недели, которые перемещаясь за это время на тысячи километров и имея региональные масштабы, могут формировать случаи повышенного загрязнения на территориях, весьма удаленных от источников загрязнения.
Ведущими атмосферными поллютантами регионального масштаба служат следующие вещества: двуокись серы, окислы азота и аммиак. Ежегодный выброс этих поллютантов в Европе (включая Европейскую часть России) составляет, соответственно, 35,18 и 5 Мт.
При этом с 1980 г. в мире и в России выброс двуокиси серы сокращается, приостановлен рост выброса аммиака, но продолжается рост выброса окислов азота. Основными источниками их выброса являются промышленность и сельское хозяйство. С этими поллютантами связаны следующие региональные экологические опасности: образование кислотных дождей, закисление почв и водных объектов, формирование смога, воздействие на органы дыхания людей, разрушение зданий и коммуникаций.
Главным источником двуокиси серы служит сжигание ископаемого топлива: угля, нефти, лигнита. В Европе оно дает 70% эмиссии SO2. Естественная эмиссия двуокиси серы не превышает в общей эмиссии 4%. Окислы азота также появляются в результате сжигания ископаемого топлива, но в основном автотранспортом. Естественная эмиссия окислов азота также не превышает 4% от общей эмиссии. Аммиак является результатом интенсивного животноводства, возникает при разложении навоза.
Ароматические органические соединения представляют другую группу региональных поллютантов. Это смесь органических соединений, которые, кроме непосредственного воздействия на здоровье человека, участвуют в образовании тропосферного озона и фотооксидантов, которые ведут к нарушению функций органов дыхания человека.
Аэрозоли также служат источниками региональной экологической опасности. Они представлены твердыми или жидкими частицами, взвешенными в воздухе, и по размерам меняются от 0,1 до нескольких сотен микрон. Частицы менее 10 микрон считаются самыми опасными для человека. Атмосферный антропогенный аэрозоль состоит из первичного аэрозоля, возникающего в основном при сжигании ископаемого топлива и на других производствах (например, цементного и химических), а также вторичного аэрозоля, формирующегося из двуокиси серы, окислов азота, аммиака и летучих органических соединений. Обычно двуокись серы и окислы азота при влажности воздуха 70-80% образуют жидкие капельки и растворы кислот.
Наконец, региональную опасность формирует эмиссия тяжелых металлов при сжигании ископаемого топлива, при работе металлургической промышленности и сжигании автомобильным транспортом бензина со свинцовыми добавками. Перенос попавших в атмосферу свинцовых соединений происходит на большие расстояния. Так, в отложениях снега и фирна в Гренландии четко прослеживается рост концентрации свинца антропогенного происхождения за последнее столетие, когда появился автомобильный транспорт.
Важнейшим фактором региональной экологической опасности, связанной с распространением атмосферных поллютантов, является закисление окружающей среды в результате сухих и мокрых выпадений двуокиси серы и окислов азота из атмосферы. Когда в результате закисления среды увеличивается концентрация ионов водорода (т.е. понижается величина рН), то начинается нарушение существующего естественного баланса веществ во всех средах: одни соединения преобразуются в другие, малоподвижные вещества трансформируются в подвижные и включаются в системы круговорота и трофические цепи, нетоксичные вещества преобразуются в токсичные.
Водные организмы при закислении элиминируются, так как погибают при рН меньше 4, они также заболевают и элиминируются в результате выщелачивания из почвы и поступления в водоемы токсичных металлов, особенно алюминия. Закисление окислами азота вызывает также эвтрофикацию водоемов и прибрежных морских вод.
Растения, особенно деревья, в результате закисления почв и изменений химических процессов и биоты почв заболевают, хвоя и листва изменяют цвет, деревья становятся менее устойчивыми к другим заболеваниям и паразитам и засыхают.
3акисление сказывается на здоровье человека при употреблении закисленной питьевой воды, получаемой из поверхностных и подземных источников, в которой при понижении рН возрастает концентрация металлов.
Закисление среды вызывает разрушение строительных материалов и коррозию металлов, содержащих железо. В закисленных почвах коррозируют стальные трубы, сваи, цементные фундаменты, свинцовые кабели.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
